항공기 조종계통의 2차 조종면(Secondary Control Surface : 부 조종면)

항공기 조종계통의 2차 조종면(Secondary Control Surface : 부 조종면)

 

안녕하세요 다시맘N파 입니다.

스물한 번째 시간으로 항공기 조종계통의 2차 조종면에 대해서 알아볼게요.

스무 번째 시간에는 1차 조종면에 대해서 알아봤는데요.

오늘은 그 2번째 이야기로서 2차 조종면에 대해서 알아볼게요

 

 

1. 2차 조종면(Secondary Control Surface : 부 조종면)

2차 조종면은 조종면에서 1차 조종면을 제외한 보조 조종계통에 속하는 모든 조종면으로 탭, 플랩, 스포일러 등이 있어요

사용목적에 따라 양력을 증가시키는 뒷전플랩, 앞전플랩, 항력을 증가시키는 스포일러 등이 있죠

 1) 뒷전플랩(Trailing Edge Flap)

뒷전플랩의 수 및 형식은 항공기의 크기와 형식에 의해 여러가지가 사용되고 있는데요 플랩은 항공기의 양력을 일시적으로 증가시켜서 이,착륙 속도를 감소시켜 이착륙 활주 거리를 짧게 하죠

대부분의 플랩은 보조날개와 동체 사이의 날개 뒷전에 설치되어 있습니다.

 

단순 플랩(Plain Flap)은 그림 1-1(B)와 같이 날개 뒷전의 끝부분을 단순히 밑으로 굽힘으로 캠버를 바꿔 받은각을 크게해 주는 간단한 구조이며, 소형 저속 항공기에 쓰여요

 

 

스플릿 플랩(Split Flap)은 그림 1-1(C)와 같이 날개 뒷전 밑면의 일부를 내림으로서 날개 윗면의 공기흐름을 강제적으로 흡입하여 흐름의 박리를 지연시켜 양력을 증가시키죠

 

파울러 플랩(Fowler Flap)은 그림 1-1(D)와 같이 플랩을 내리면 스플릿플랩보다도 큰 면적의 플랩을 날개 밑면에 수용할 수 있으며, 플랩을 내릴 때는 웜 기어(Warm Gear)등 의 구동에 의해 플랩전체를 후방으로 움직이고, 더욱 아래쪽으로 내리게 되죠

[그림 1-1] 날개 뒷전 플랩 종류

슬롯 플랩(Slotted Flap)은 그림 1-1(E)와 같이 플랩을 내렸을 때에 플랩의 앞에 틈이 생기죠

 

이중슬롯플랩은 그림 1-1(F)와 같이 날개와 플랩사이에 슬롯플랩형식의 플랩앞에 더욱 작은 깃(Vane)을 붙인 것이 2중 슬롯플랩이에요

 

 

그림1-1(i)는 대형 제트 항공기에 사용되고 있는 3중 슬롯 플랩의 예인데요. 이 형식의 플랩은 날개와 플랩 사이에 깃을 장착하여 슬롯 플랩의 효과를 증가시키며, 이륙 및 착륙에서 높은 양력을 발생해요

 

그림1-1(g)의 블로 플랩은 슬롯 플랩과 구조가 같으며, 효과를 높이기 위하여 기관의 베기가스를 사용하여 양력을 최대로 할 수 있어요

그림 1-1(h)의 잽 플랩은 스플릿 플랩과 비슷하나 캠버 증가 및 날개면적 증가로 고양력을 발생시키며, 정해진 트랙을 따라 움직이고 뒤쪽으로 빠져나온 후 아래로 내려가도록 되어 있어요

 2) 앞전 플랩(Leading Edge Flap)

앞전 플랩은 단순 플랩과 같이 캠버를 증가시켜 고양력을 발생시키는데요 이 플랩은 힌지로 지탱되고, 플랩을 펴면 날개의 앞전은 아래쪽으로 늘어나 날개의 캠버를 증가시켜요

 

슬롯은 길고 가는 통이나 홈으로 날개 아랫면의 공기를 슬롯을 통하여 윗면으로 보내어 공기의 흐름이 날개의 면면에서 이탈하는 것을 방지하는 역할을 합니다.

 

크루거 플랩은 앞전 플랩에 일반적으로 사용되며,  그림1-2(b)와 같이 보통 때는 날개 밑면에 접혀져 날개의 일부를 구성하고 있으나, 크루거 플랩이 작동하면 앞쪽으로 나오면서 꺾여 앞전 반지름을 크게 하는 효과로 양력을 증가시켜요

 

드루프앞전은 그림 1-2(c)와 같이 날개 앞전 부분이 밑으로 꺾여서 굽혀지는 것으로, 앞전 반지름과 캠버의 증가 효과로 양력을 증가시켜요

[그림 1-2] 날개 앞전 플랩의 종류

[그림 1-3] 앞전 플랩

 3) 슬랫(Slat)

슬랫은 날개 앞전에 슬롯을 설치해 날개 윗면의 공기 흐름의 박리를 방지함으로써 양력의 증가를 꾀한 것인데, 슬랫에는 고정슬랫과 가동슬랫이 있고 가동슬랫은 날개 윗면의 부압을 이용해서 자동적으로 슬롯을 만드는 것과 동력에 의한 뒷전플랩과 연동해서 열리는 것이 있어요

 4) 스포일러(Speed Brake / Spoiler)

스포일러는 대형 항공기 날개의 중간 정도에 위치하여 양력을 감소시키고 항력을 증가시키는 작용을 하는데요, 즉 고속 비행중에 좌우 날개에 대칭적으로 스포일러를 펼치면 에어브레이크의 역할을 하고 도움날개와 연동해서 좌우 비대칭으로 작동하면 도움 날개의 역할을 하게 되는거죠

 [그림 1-4] 항공기 날개의 조종면

 5) 탭(Tab)

항공기를 조종하기 위해 극히 단순하고 가장 중요한 장치는 조종면에 설치된 탭인데요. 탭은 조종면을 대신하는 것은 아니지만, 조종면의 뒷전에 설치되어 조종면의 균형을 좋게 하고 조종면의 움직임을 용이하게 해요

[그림 1-5] 트림 탭

트림 탭과 같은 역할을 하는 것에 고정 탭이 있어요

이 탭은 날개 뒷전, 도움날개 또는 방향키의 뒷전에 설치되고 이것을 적당히 구부려 비행 자세를 수정하죠

[그림 1-6] 평형 탭의 작동원리

[그림 1-7] 서버 탭의 작동원리

그림 1-6의 평형탭은 구조적으로는 트림 탭과 같아 보이지만 그 기능과 조작 기구가 달라요

[그림 1-8] 스프링 탭의 작동원리

조종면을 직접 조작하지 않고 탭을 조작하여 탭에 작용하는 공기력으로 조종면을 움직이는 방식을 서버 탭 방식이라고 해요

그림 1-8과 같이 조종면과 탭과의 사이에 스프링을 삽입한 것을 스프링 탭이라고 하죠. 이 탭은 서버 탭의 일종으로 비행속도의 변화에 동반하는 조종력 유지의 변화를 스프링에 의해 개선하고 있죠. 이  방식은 현재의 대형 항공기에는 필수적인 것이다.

[그림 1-9] 탭의 종류

조종계통의 2차 조종면에 대해서 알아봤는데요. 저번시간과 연계해서 한 것이니 만큼 1차, 2차 조종면에 대해서 모두 이해를 하셨을거라 봅니다.

오늘 공부한 잊지 마세요 ^^

긴글 읽어주셔서 감사합니다.